[go: up one dir, main page]

SU960646A1 - Current active and reactive component measuring method - Google Patents

Current active and reactive component measuring method Download PDF

Info

Publication number
SU960646A1
SU960646A1 SU813247961A SU3247961A SU960646A1 SU 960646 A1 SU960646 A1 SU 960646A1 SU 813247961 A SU813247961 A SU 813247961A SU 3247961 A SU3247961 A SU 3247961A SU 960646 A1 SU960646 A1 SU 960646A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
signal
time
level
active
Prior art date
Application number
SU813247961A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Сергеевич Мучкин
Original Assignee
Новосибирский электротехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский электротехнический институт filed Critical Новосибирский электротехнический институт
Priority to SU813247961A priority Critical patent/SU960646A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU960646A1 publication Critical patent/SU960646A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерений активного или реактивного токов в цеп х переменного тока, содержащих реактивную нагрузку , в частности, дл  измерени  активного тока асинхронного электродвигател .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure active or reactive currents in AC circuits containing a reactive load, in particular, to measure the active current of an induction motor.

Известен способ измерени  пассивной составл ющей тока, при котором умножают посто нный сигнал на напр жение сети, вычитают полученное произведение из полного тока, полученную разность сигналов ум ножают на напр жение сети, устанавливают среднее значение полученного произведени  равным.нулю, регулировкой величины посто нного сигнала 1 .The known method of measuring the passive component of the current, in which the constant signal is multiplied by the mains voltage, subtracts the resulting product from the total current, the resulting difference of the signals is cleaved by the mains voltage, sets the average value of the resulting product to zero, by adjusting the value of the constant signal one .

Недостатками данного способа  вл етс  то, что точность обработки сигналов мала вследствие применени  операции умножени  переменных сигналов , внос щей значительные погрешности в получаемые результаты а быстродействие измерени  низко, поскольку регулируемый посто нный сигнал получают из переменного путем сглаживани  .последнего инерционным устройством.The disadvantages of this method are that the accuracy of signal processing is low due to the application of the multiplying operation of variable signals, which introduces significant errors in the obtained results, and the measurement performance is low, since the controlled constant signal is obtained from the variable by smoothing the last inertial device.

Известен также способ измерени  активного -тока, основа нный на том, что сигналы, пропорциональные мгновенныг значени м тока и напр жени  в контролируемой цепи, подают на ключевой элемент. Сигнал, пропорциональный напр жению сети, используют в качестве опорного сигнала . Отпирание и запирание ключевого There is also known a method for measuring active-current, based on the fact that signals proportional to instantaneous values of current and voltage in a controlled circuit are fed to a key element. A signal proportional to the voltage of the network is used as a reference signal. Key unlocking and locking

10 элемента проис5{одит в моменты перехода опорного сигнала через нуль, вследствие.чего среднее за период .напр жение на нагрузке пропорционально с1мплитуде активного тока 2 .10 elements are at random {at the moments when the reference signal passes through zero, due to the average load voltage in a period proportional to the amplitude of the active current 2.

1515

Недостатками этого известного способа  вл ютс  погрешность, возрастающа  при искажении синусоидальной формы контролируемых напр жени  и тока, а также при нарушении сим20 метрии контролируемой нагрузки, что снижает точность измерени , и малое быстродействие, св занное с тем, что выходной сигнал имеет пульсирующую форму, и дл  получени  среднего за 25 период напр жени  выходной сигнал необходимо сглаживать.The disadvantages of this known method are the error, which increases with the distortion of the sinusoidal shape of the monitored voltage and current, as well as when the symmetry of the monitored load is violated, which reduces the measurement accuracy, and the slow response rate, because the output signal has a pulsating shape, and to obtain an average over the 25th period of the voltage, the output signal needs to be smoothed.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи  измерени  и дашьнейшее увеличение 30 быстродействи . Цель достигаетс  тем, что согла но способу., основанном на использо вании сигналов, пропорциональных мгновенным значени м напр жени  и тока в контролируемой цепи, фиксируют уровень полного тока в момент времени, когда величина этого уров н  равна амплитудноМ5; значению измер емой составл ющей, а момент вре мени фиксации определ ют один раз за период по фазе пр моугольного опорного сигнала, сформированного и измер емого напр жени  сети. Причем указанную фиксацию уровн  полного тока производ т дополнительно второй раз за период, а результат и мерени  инвертируют. На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ, УстройЬтво содержит формирователь 1 опорного сигнала (ФОС), на вход которого подан сигнал пропорциональный напр жению сети, схему 2 управлени  (СУ), вход которой подключен к выходу ФОС, два фиксатора уровн  (ФУ1) 3 и (ФУ2) 4, на первые входы которых поступает сигнал и, пропорциональный току, а вторые входы подсоединены к выходу СУ, и суммирующий элемент. (СЭ) 5, юдсоединенный своими входами к выходам фиксаторов уровней. Выход СЭ  вл етс  выходом устройства. dnoco6 реализуют следующим образом . Напр жение и, пропорциональное мгновенному значению полного тока, измер емого в цепи, поступает на первые входы фиксаторов уровней. П ный трк можно представить в виде суммы мгновенных значений его составл ющий + lflr Лд5-1П UJtt3pSin(jUt ).(1) где. f - сдвиг по фазе между напр  нием сети и током; Лg JJJ cosЧ- амплитудное значение акти ной составл ющей; амплитудное значение реак тивной составл ющей. Из формулы (1) следует, что в мо мент времени, кЬгда Ujt , .2 реактивна  составл юща  полного то обращаетс  в нуль, а активна  приоб ретает максимальное значение. Следо вательно, в этот момент времени ве личина полного тока соответствует амплитудному значению активной сос тавл ющей. Аналогично этому, в момент времени , когда ujt ЗГ , величина полного тока соответствует амплитудному значению;реактивной составл ющей , так как активна  составл юща  в этот момент .равна нулю. Фиксаторы уровн  3 и 4 производ т фиксацию мгновенного значени  сигнала U-J и осуществл ют хранение этой величины сигнала. Управление режимами работы фиксаторов происходит управл ющими командами, поступающими со схемы 2 управлени . Дл  того, чтобы -фиксаци  уровней тока происходила в моменты времени, соответствующие lot при измерении активной составл ющей или wt - J при измере.нии реактивной составл ющей, схема 2 управлени  вырабатывает управл ющие команды в зависимости от фазы опорного сигнала, сформированного по сигналу U{,, пропорционального напр жению сети. При измерении реактивной составл ющей сигнал Uc поступает в формирователь 1 опорного сигнала, на выходе которого формируетс  сигнал пр моугольной фор1«м. Поскольку Uc имеет нулевой сдвиг фазы, то моменту времени u)t Л. соответствует переход этого сигнапа через нуль от положительного значени  к отрицательному , и схема 2 управлени  в этот Момент времени вырабатывает уп4 равл ющую команду. По этой команде фиксатор 3 осуществл ет фиксацию уровн  сигнала Ux, и затем переходит в режим хранени , а на его выходе По витс  сигнал., пропорциональный си 1плитудному значению реактивной составл ющей. По этой же команде, фиксатор 4 переходит из режима хранени  в режим фиксации и. на его выходе сигнал становитс  равным нулю. С поступлением через период следующей управл ющей команды в момент. времени, когда wt Я , фиксаци  уровн  тока происходит в фиксаторе 4, который затем переходит в режим хранени . В результате этого сигнал,- пропорциональный амплитудному значению реактивной составл ющей , По вл етс  попеременно с интер. валом в один период то на выходе фиксатора 3, то на выходе фиксатора 4. После суммировани  выходных сигналов на выходе суммирующего элемента 5 по вл етс  непрерывный сигнал , пропорциональный амплитудному зна.ченйю реактивной составл ющей тока . Так как фиксаци  уровн  тока происходит каждый период, скорость измерени  определ етс  длительностью периода измер емого сигнгша. При измерении активной составл ющей тока сигнал Uc поступает на вход формировател  1, на выходе которого формируетс  опорный пр моугольной формы, сдвинутый относител но исходного на угол The aim of the invention is to improve the accuracy and speed of measurement and to increase the speed to 30. The goal is achieved by the fact that according to the method, based on the use of signals proportional to the instantaneous values of voltage and current in the monitored circuit, fix the level of total current at the time when this level is equal to amplitude M5; the value of the measured component, and the moment of fixation time is determined once per period by the phase of the rectangular reference signal, the generated and measured voltage of the network. Moreover, the specified fixation of the total current level is made additionally a second time during the period, and the result and the measurements are inverted. The drawing shows a block diagram of a device implementing the proposed method. The device contains a shaper 1 of a reference signal (FOC), whose input is supplied with a signal proportional to the mains voltage, a control circuit 2 (SU), whose input is connected to the FOS output, two level locks ( FU1) 3 and (FU2) 4, the first inputs of which receive a signal and are proportional to the current, and the second inputs are connected to the output of the SU, and the summing element. (MF) 5, connected by its inputs to the outputs of the fixers levels. The output of the ESS is the output of the device. dnoco6 implement as follows. The voltage and, proportional to the instantaneous value of the total current measured in the circuit, goes to the first inputs of the level fixers. A pth TRC can be represented as the sum of its instantaneous values its component + lflr Ld5-1P UJtt3pSin (jUt). (1) where f is the phase shift between the mains voltage and current; LG JJJ cosH-amplitude value of the actin component; amplitude value of the reactive component. From formula (1), it follows that at the moment of time, when Ujt, .2, the reactive component of the complete one vanishes, and the active component acquires the maximum value. Consequently, at this moment of time, the magnitude of the total current corresponds to the amplitude value of the active component. Similarly, at the moment of time when ujt SG, the magnitude of the total current corresponds to the amplitude value; the reactive component, since the component is active at this moment is equal to zero. Level 3 and 4 tabs lock the instantaneous value of the U-J signal and store this signal value. The operating modes of the latches are controlled by control commands coming from the control circuit 2. In order for the –fixing of current levels to occur at times corresponding to a lot when measuring the active component or wt - J when measuring the reactive component, control circuit 2 generates control commands depending on the phase of the reference signal generated from the U signal {,, proportional to the voltage of the network. When the reactive component is measured, the signal Uc enters the shaper 1 of the reference signal, at the output of which a square-to-square signal is formed. Since Uc has a zero phase shift, then the time moment u) t L. corresponds to the transition of this signal through zero from a positive value to a negative one, and the control circuit 2 at this instant produces an equalizing command. With this command, latch 3 locks the signal level Ux, and then goes into storage mode, and at its output, a signal is received that is proportional to si to the peak value of the reactive component. By the same command, latch 4 goes from storage mode to latch mode and. at its output, the signal becomes zero. With the arrival through the period of the next control command at the moment. At the time when Iwt, the current level is locked in lock 4, which then goes into storage mode. As a result, the signal, proportional to the amplitude value of the reactive component, appears alternately with inter. a shaft in one period then at the output of latch 3, then at the output of latch 4. After summing the output signals at the output of summing element 5, a continuous signal appears that is proportional to the amplitude value of the reactive component of the current. Since the current level is fixed every period, the measurement speed is determined by the length of the measured waveform period. When measuring the active component of the current, the signal Uc is fed to the input of the former 1, at the output of which a rectangular reference form is formed, shifted relatively to the initial angle

-. Тогда МО.2 . out --, соменту времени, когда-. Then MO.2. out - at some time when

22

ответствует переход опорного сигнала через нуль от отрицательного значени  к положительному и СУ 2 вырабатывает управл ющую команду в этот мсмейт времени. Далее работа устройства происходит аналогично работе при измерении реактивной составл ющей . Так как фиксаци  тока производитс  в моменты времени, когдаcorresponds to the zero transition of the reference signal from a negative value to a positive one, and the SU 2 generates a control command at this time. Further, the operation of the device occurs in the same way as when measuring the reactive component. Since the current is locked at times when

II

lot ilot i

на выходе суммирующегоoutput summing

22

элемента 5 по вл етс  сигнал, пропорциональный амплитудному значению активной составл ющей тока.element 5, a signal appears that is proportional to the amplitude value of the active component of the current.

Точность измерени  составл ющих тока зависит от точности вы влени  моментов времени фиксации и, поскольку опорный сигнал имеет пр моугольную форму, можно получить большую точность определени  требуемых моментов времени, что обуславливает и высокую точность измерени . Выходной-сигнал при этом не имеет пульсаций , что исключает необходимость использовани  сглаживающих устройств и позвол ет получить быстродействие измерени , равное одному периоду измер емого сигнала.The accuracy of the measurement of the components of the current depends on the accuracy of detecting the fixing points of time and, since the reference signal has a rectangular shape, it is possible to obtain greater accuracy in determining the required points in time, which also leads to a high accuracy of measurement. In this case, the output signal does not have pulsations, which eliminates the need to use smoothing devices and allows to obtain a measurement response equal to one period of the measured signal.

Дальнейшее увеличение быстродействи  можно получить, если фиксировать величину полного ток дополнительно в моменты времени, приA further increase in speed can be obtained by fixing the magnitude of the total current additionally at times, when

которых IWt :which iwt:

дл  измерени for measurement

активной составл ющей, и u)t 2jT дл -1:зм.ерени  реактивной.the active component, and u) t 2jT for -1: from the meter of the reactive.

Подставка. этих значений u)t в формулу (1) показывает, что величина полного тока в данные моменты времени равна амплитуд ным значени м составл ющих, но имеет отрицательный знак. Поэтому после инверсии измеренного сигнала получают требуемую информацию. Вы вление дополнительных моментов времени фиксации осуществл ют по фазе тех же опорных сигналов при переходе их через нуль в обратном направлении, а в целом фиксацию тока при таком способе измерени  производ т два раза за период опорного сигнала при каждом ее переходе через нуль.Stand. these values of u) t in formula (1) shows that the magnitude of the total current at given points in time is equal to the amplitude values of the components, but has a negative sign. Therefore, after inversion of the measured signal, the required information is obtained. Additional fixation points are detected by the phase of the same reference signals when they go through zero in the opposite direction, and in general the current is fixed using this measurement method twice during the reference signal period each time it passes through zero.

На чертеже пунктирными лини ми изображено место возможного включени  инвертирующего усилител  (ИУ) 6 в блок-схему.The drawing shows in dotted lines the place where a possible inverting amplifier (RI) 6 can be switched on in the block diagram.

Отличие работы устройства от предыдущего заключаетс  в том, что схема 2 управлени  вырабатывает управл ющие команды два раза за период, при этом на выходе СЭ 5 информаци The difference between the operation of the device and the previous one is that the control circuit 2 generates control commands two times per period, with the output of the SE 5 information

обновл етс  два раза за период, т.е. быстродействие в зтом случае равно половине периода измер емого сигнала, а выходной сигнал пропорционален амплитудному.значению измер емой составл ющей с точностью, определ емой точность выработки управл ющих команд.updated twice per period, i.e. the speed in this case is equal to half the period of the measured signal, and the output signal is proportional to the amplitude value of the measured component with an accuracy determined by the accuracy of the control commands.

Предлагаемый способ измepJeни  активной и реактивной, составл ющихThe proposed method of measuring active and reactive components

тока позвол ет производить измерение с высокой точностью и максимальиым быстродействием..current allows measurement with high accuracy and maximum speed.

Claims (2)

1. Способ измерени  активной и реактивной составл ющих тока, основанный на использовании сигнгиюв, пропорциональных .-.мгновенным значени м напр жени  и тока в контролируемой цепи, отличающийс   тем, что, с-целью увеличени , точности и быстродействи  измерени , фиксируют уровень полного тока в моент времени , когда величина этого уровн  равна амплитудному значению измер емой составл ющей, причем -момент времени фиксации определ ют один раз за период по фазе пр моугольного опорного сигнала, сформированного .:.из измер емого напр  жени  сети. .1. A method of measuring the active and reactive components of the current, based on the use of signals that are proportional to .-. Instantaneous values of voltage and current in a controlled circuit, characterized in that, for the purpose of increase, accuracy and measurement speed, they fix the level of total current at the time when the value of this level is equal to the amplitude value of the measured component, and the fixing time is determined once per period over the phase of the rectangular reference signal generated.:. of the measured voltage and network. . 2-. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью дальнейшего увеличени  быстродействи  изерени , указанную фиксацию уровн  полного тока производ т дополнительно второй раз за период, а результат измерени  инвертирую.2-. A method according to claim 1, characterized in that, in order to further increase the speed of the test, said fixation of the total current level is made an additional second time in the period, and the result of the measurement is inverted. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Авторское свидетельство СССР № 705354, кл. G 01 R 19/06.1. USSR Author's Certificate No. 705354, cl. G 01 R 19/06. 2.Марюта А.Н.,Воронов В.А. Датчики активного тока и коэффициента мощности. - Приборы и системы упавлени , 1973, 1, q. 17-18.2.Maryuta A.N., Voronov V.A. Active current and power factor sensors. - Instruments and systems of control, 1973, 1, q. 17-18.
SU813247961A 1981-02-13 1981-02-13 Current active and reactive component measuring method SU960646A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813247961A SU960646A1 (en) 1981-02-13 1981-02-13 Current active and reactive component measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813247961A SU960646A1 (en) 1981-02-13 1981-02-13 Current active and reactive component measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU960646A1 true SU960646A1 (en) 1982-09-23

Family

ID=20943039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813247961A SU960646A1 (en) 1981-02-13 1981-02-13 Current active and reactive component measuring method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU960646A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6389373B1 (en) Resolver signal processing system
JPH03239911A (en) Device for controlling phase modulation, strength recovery and interferometer for rotation detection
SU960646A1 (en) Current active and reactive component measuring method
US4546441A (en) Method and apparatus for time based measurement of impedance
JP2003157142A (en) Phase digitizer
JP3289961B2 (en) Circuit element constant measuring device
Daams Corrections for second-order Doppler shift and cavity phase error in Cesium Atomic beam frequency standards
RU2127867C1 (en) Method of dynamic measurement of angular displacements
CN114895547B (en) Waveform-adaptive large-dynamic high-precision time measuring instrument and measuring method
RU2256928C2 (en) Method for measuring non-stability of frequency and device for realization of said method
SU1559303A1 (en) Device for measuring phase characteristics of four-terminal network
SU1019355A1 (en) Phase shift measuring method
Cooper et al. Model parameter identification using an unknown coloured random input
SU1474555A1 (en) Method of equalizing extremal ac bridges
SU808965A1 (en) Method and device for measuring phase
SU1003382A2 (en) Device for measuring differential-phase distortions
RU2093843C1 (en) Method of determination of errors of phase meters and two-phase generators
SU859931A1 (en) Flow speed and direction analyzer
RU2024883C1 (en) Signal phase meter
SU1569728A1 (en) Method of determining the value of nonlinearity of characteristic of accelerometers with reserve conversion
RU2090969C1 (en) Frequency metering device
SU676938A1 (en) Arbitrary shape ac voltage effective value- to-dc voltage converter
SU1742737A1 (en) Method of measuring amplitude value of alternating voltage
SU1345307A1 (en) Phase sensor
SU552570A1 (en) Device for determining quadrupole transmission coefficient